4.1 表面与界面幻灯片.ppt

Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件”国家重点实验室. 概念与定义 表面科学与表面分析技术 表面分析技术的特点 表面分析方法简介 表面分析谱仪 电子能量分析器（电子能谱仪） 检测器 表面与界面 Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件”国家重点实验室. 一、表面科学与表面分析技术 表面科学是研究表面和界面的微观、宏观过程的科学； 表面科学涉及物理学、化学、生物学、材料科学等，是许多学科的边缘学科； 表面分析技术是表面科学的实验基础，是表面科学的一个重要分支； 表面科学对表面过程的研究是借助于表面分析技术才得以实现的； 电子科学与技术与表面科学与表面分析技术密切关联：大规模集成电路、电子材料与器件、集成光学、薄膜，等。 Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件”国家重点实验室. 1、表面和表面特征 表面科学研究的对象通常是固体表面，是固体靠近气体的一个或几个原子层，厚度为几埃至几十埃。 表面科学也研究固-固界面，将界面问题转换为表面问题研究。 2、表面与体内的差异 （1）组分差异 偏析、吸附 （2）结构差异 重构、驰豫、台阶表面 （3）表面原子的电子结构差异 Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件”国家重点实验室. 二、表面分析技术的特点 希望从实验中获取的信息： 表面成分：元素种类、元素含量、平面和深度分布 表面元素化学状态：元素的价态、化学键类型、电荷分布状态、表面化学反应历程 表面物理结构：排列方式、晶体缺陷、表面原子的蠕动、迁移和平衡时的表面形貌、吸附原子的位置分布 1、检测信息的表面性 表面分析与薄膜分析、体分析不同！图10-5-2 此处 表面是指固体与气体（或真空）接触的一个至几个原子层。 Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件”国家重点实验室. 2、表面信息的高灵敏性 检测信息深度越浅越好 3、分析范围的微区性 除深度外，横向检测区域也可小到微米或亚微米级 4、检测信息的三维性 采用离子刻蚀，实现逐层溅射、逐层分析，可进行成 分随深度变化的分析 Schl. of Optoelectronic Inform. “光电探测与传感集成技术”教育部国防重点实验室 State Key Lab. of ETFID “电子薄膜与集成器件”国家重点实验室. 三、表面分析方法简介 利用微观粒子与表面